JPH04145201A - Pneumatic drive unit - Google Patents

Pneumatic drive unit

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Publication number
JPH04145201A
JPH04145201A JP2266928A JP26692890A JPH04145201A JP H04145201 A JPH04145201 A JP H04145201A JP 2266928 A JP2266928 A JP 2266928A JP 26692890 A JP26692890 A JP 26692890A JP H04145201 A JPH04145201 A JP H04145201A
Authority
JP
Japan
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valve
air
valves
opening
section
Prior art date
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Pending
Application number
JP2266928A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Kouso
高租 洋
Yoshio Umeda
善雄 梅田
Sadahiro Matsuura
松浦 貞裕
Masaichiro Tachikawa
雅一郎 立川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2266928A priority Critical patent/JPH04145201A/en
Publication of JPH04145201A publication Critical patent/JPH04145201A/en
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Abstract

PURPOSE:To perform positioning into an optional target position speedily with high accuracy by driving control valves formed of parallel-connected on-off valves through control drive parts by each valve opening signal computed from air pressure and the present and target positions of an action part so as to control the inflow/outflow of air to/from the air chambers of an actuator. CONSTITUTION:The inflow/exhaust of air supplied from compressed air source 4 to/from the air chambers, divided by a vane, of an oscillating cylinder 1 is controlled by control valves 5a-5d formed of parallel-connected on-off valves and driven by control drive parts 9a-9d. The pressure to each air chamber is detected by pressure sensors 6a, 6b, and the position of the vane is detected by a position sensor 7. These detection signals and a target position signal are inputted into the opening quantity control part 10a of an action control part 10-1 for computation, and the deviation of the vane to the target position is outputted to the control drive parts 9a-9c from an opening signal output part 10e through an opening quantity command valve judging part 10b, an on-off valve selecting part 10c and an opening valve determining part 10d. Optional positioning can thereby be performed speedily with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は 圧縮空気源を駆動源として動作を行う空気圧
駆動装置に関すも 従来の技術 近鍛 空気圧駆動装置は動作部の出力重量比が高いため
小型・軽量化が容易ゑ 駆動源から動作部への伝達も配
管により容易にかつ自由にでき、さらには安価で環境を
汚すこともなく、力を保持したり圧力エネルギーとして
保存できるなどの長所を生かして、産業分野などで広く
利用されていも −X  これまではオンオフ弁により弁を全開あるいは
全閉させて駆動させていたた取 機械的なストッパーを
用いて1点あるいは数点のみの位置決めしかできなかっ
たもの力支 弁部の開口面積を指令値に応じて変化させ
る機能を有する比例制御弁が進歩したた数 空気室内の
圧力の制御が可能となり、任意の位置で位置決め可能と
なってきたまた 比例制御弁の代わりにオンオフ弁をパ
ルス幅変調(以下、PWMと記す。)制御駆動させるこ
とによってL 任意の位置で位置決め可能となってきた 以下図面を参照し″なが収 上述した従来の空気圧駆動
装置の一例について説明すも 第20図は従来の空気圧駆動装置の一例を示すものであ
ム 第20図において、 1は空気圧揺動シリンダ、 
4は圧縮空気圧i  6a、 6bは圧力センサ、 7
は位置センサ、 8は負115a、15bは比例制御弁
、 19a、19bは比例制御弁コントローラ、 20
は動作制御120aは開口量指令値 20dは開口量決
定!  20eは開口信号出力部である。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application The present invention relates to a pneumatic drive device that operates using a compressed air source as a drive source.・Easy to reduce weight. Transmission from the drive source to the moving parts can be done easily and freely using piping. Furthermore, it is inexpensive, does not pollute the environment, and takes advantage of its advantages such as being able to hold force and store it as pressure energy. Although it is widely used in the industrial field, it has been possible to position only one or a few points using a mechanical stopper. Proportional control valves, which have the function of changing the opening area of the valve part according to a command value, have made progress.It has become possible to control the pressure inside the air chamber, and it has become possible to position it at any position. By driving an on-off valve under pulse width modulation (hereinafter referred to as PWM) control instead of a proportional control valve, it has become possible to position the L at any position. An example of a drive device will be explained. Fig. 20 shows an example of a conventional pneumatic drive device. In Fig. 20, 1 is a pneumatic swing cylinder;
4 is compressed air pressure i 6a, 6b is pressure sensor, 7
is a position sensor, 8 is a negative 115a, 15b is a proportional control valve, 19a, 19b is a proportional control valve controller, 20
The operation control 120a is the opening amount command value, and 20d is the opening amount determination! 20e is an aperture signal output section.

以上のように構成された従来の空気圧駆動装置について
、以下その動作について説明すもまず、動作制御部2(
N戴 シリンダ1、負荷8を含む空気圧駆動系の状態フ
ィードバック制御と位置偏差の積分制御により空気の圧
縮性とシール部の摩擦が空気圧駆動装置の位置決め動作
に及ぼす影響を抑制するような制御系を構成していムす
なわ板 動作制御部20は圧力センサ6a16bの圧力
信号と位置センサ7の位置信号と位置信号の差分により
求まる速度信号および動作目標位置を入力として比例制
御弁の開口面積を計算しその開口面積信号を比例制御弁
コントローラ19a、 19bに出力することによって
比例制御弁15a、 15bの開口面積を変化させ、空
気圧駆動装置における動作部の任意の位置での高精度位
置決めを実現していも (例えば 則次他 ”電空制御弁の動作遅れを考虜した
空気圧サーボ系の最適制御” 計測自動制御学会論文晃
 第24巻 第5号 昭和63年5月、 58ページ) 次へ 従来の空気圧駆動装置の他の一例について説明す
も 第21図は従来の空気圧駆動装置の他の一例を示すもの
であも 第21図において、 1は空気圧揺動シリンダ
、4は圧縮空気圧樵6a、 6bは圧力センサ、 7は
位置センサ、 8は負125a〜25dはオンオフ弁、
 29a 〜29dはPWM制御駆動a  30は動作
制御ff1L  30aは開口量制御@  30dは開
口量制御部 30eは開口信号出力部であム 前記の従
来空気圧駆動装置の一例と同様へ 動作制御部30は状
態フィードバック制御と位置偏差の積分制御によって空
気の圧縮性の影響とシール部の摩擦の影響を抑制するよ
うな制御系を構成し 求めた開口時間信号をPWM制御
駆動部に出力することによってオンオフ弁25a〜25
dをPWM駆動させて流量を制御し空気圧駆動装置にお
ける任意の位置での高精度位置決めを実現していも 次へ 従来の空気圧駆動装置のさらに他の一例について
説明すも 第22図は従来の空気圧駆動装置のさらに他の一例を示
すものであム 第22図において、 1は空気圧揺動シ
リンダ、4は圧縮空気圧i  5a〜5dはそれぞれ並
列に接続された11個のオンオフ弁で構成される空気弁
、 6a、6bは圧力センサ、 7は位置センサ、 8
は負i9a〜9dは制御駆動部 40は動作制@賑40
 aは開口量制御s、 40dは開口量制御部 40e
は開口信号出力部であム 前記の従来空気圧駆動装置の
一例と同様鳳 動作制御部40は状態フィードバック制
御と位置偏差の積分制御によって空気の圧縮性の影響と
シール部の摩擦の影響を抑制するような制御系を構成し
 求めた開口面積信号を制御駆動部に出力することによ
ってオンオフ弁で構成される空気弁5a〜5dを駆動さ
せて流量を制御し空気圧駆動装置における任意の位置で
の高精度位置決めを実現していも 発明が解決しようとする課題 しかしなが収 上記のような空気圧駆動装置で次のよう
な課題を有していた はじめへ 第1の従来例において、第23図は比例制御
弁15a、15bを直接駆動するための開口面積信号で
ある電圧信号とその電圧信号に対応した比例制御弁15
a、 15bの開口面積との弁特性図であり、第23図
において、viは電圧信号Siは開口面積であム まf
;sOは比例制御弁が全閉していることを示LvOはそ
の時の電圧信号であも いま第23図において、動作制御部20の開口量制御部
20aで計算した開口面積指令値に対応する電圧信号を
制御駆動部に出力するとき、開口面積指令値が増加して
いく場合はvOからv i−1、v i−2と電圧信号
は入力され 弁特性は線形を示し正確な開口面積S i
−1、s i−2を得ることができもしかし 次に開口
面積指令値が減少して電圧信号v i−3が入力される
場合、弁特性が線形であるならば 開口面積は5 i−
3となるが、弁特性が非線形となるため開口面積はs 
i−3’となも すなわ板 第1の従来例において(よ
 開口面積を変化させるために比例制御弁を用いている
力交 この場合、開口量信号と比例制御弁を流れる流量
の関係にはヒステリシスが存在することから流量特性は
非線形になり、正確な流量の制御が困難となり、位置決
め時間が長くなるという課題を有していた また第20
図より比例制御弁が異常である場合、完全ニfN、 t
を制御することができず、位置決めが不可能になるとい
う課題を有していた 次凶  第2の従来例において(よ 開口面積を変化さ
せる代わりにオンオフ弁をPWM制御で開口時間を変化
させることで、比例制御弁の機能を実現しつつ小型化を
達成しているが、この場合開口量信号が小さく弁の開口
時間が短いとき、弁の動作遅れなどの要因で開口量信号
とオンオフ弁を流れる流量の関係が一定でなく非線形で
あるため微小流量の制御が困難となり、位置決め時間が
長くなるという課題を有してい九 まr=PWM駆動す
るオンオフ弁が異常である場合、完全に流量を制御する
ことができず、位置決めが不可能になるという課題を有
してい九 さら鳳 第3の従来例において(あ オンオフ弁のPW
M駆動で課題″?″−あ・−〉だ微小流量の制御を実現
している力交 開[”J面積を変化させ2)ために多数
のオ゛ンオフ弁を用(\ 開L」するオンオフ弁の個数
を制御し5ているが、オンオフ弁の個数が多くなるに・
−)札 制御駆動部9a〜9dと動作制御部10が複雑
になるという課題を治してい九 まf′−第24図はそ
れぞれ並列に接続された開口面積が異?:)11個のメ
ンオフ弁で構成される空気弁の弁特性で、入力信号ui
と開口面積Slの関係であり、第24図()工)は弁が
正常である場合の弁特性、同図(b)は1個の弁が異常
である場合の弁特性であり、この第24図より、 11
個のオンオフ弁で構成される空気弁において、 1個で
もオンオフ弁が異常である場合、そのオンオフ弁が駆動
する部分のみ流量を制御する5、とができづ1 正確な
流量の制御が困難となり、位置決め時間が長くなるとい
う課題を有(7ていt− 本発明は前記問題点に鑑へ 空気弁の弁特性における非
線形部分の影響を除去(7て正確な流量の制御を行うと
とも6ご、第22図における制御駆動部9a〜・9dと
動作制御部40に相当する部分を簡単化し7、また異常
時の補助機能を設けることにより、任意の目標位置に刻
する高速高精度位置法めなどの動作を容易かつ常に正確
に実現する空気圧駆動装置を提供することを目的と“す
るものであム 課題を解決するための手段 前記問題点を解決するために本発明の空気、圧駆動装ヒ
は、 空気が流入または流出(、圧力が変化する第1と
第2の空気室と前記空気室の間にあり移動可能な動作部
とを有する空気圧アク千□丁−夕と、前記動作部により
分割された第1の空気室に空気を流入する並列に接続さ
れた少なくとも2一つ以上のN1個のオンオフ弁で構成
される第1の空気弁と、第1の空気室から空気を流出す
る並列に接続された少なくとも2つ以上〇N 2 iの
オンオフ弁で構成される第2の空気弁と、第2の空気室
に空気を流入する並列に接続された少なくとも2つ以上
のN3個のオンオフ弁で構成される第3の空気弁と、第
2の空気室から空気を流出する並列に接続された少なく
ども2つ以トのN4個のオンオフ弁で構成される第4の
空気弁と、前記空気室群のそれぞれに空気を流入または
流出するために前記空気弁のそれぞれの弁開[−]量を
制御することにより流量制御をする前記第1の空気弁に
対してN1個の弁駆動部を有する第1の制御駆動部と、
前記第2の空気弁に対し、てN2個の弁駆動部を有する
第2の制御駆動部と、前記第3の空気弁に刻j7てト、
13個の弁駆動部を有する第3の制御駆動部と、前記第
4の空気弁に対し5てN4個の弁駆動部を有する第4の
制御駆動部と、前記動作部の動作状態である位置と前記
空気室群の動作部に加わるそれぞれの圧力を検出する検
出部と、前記検出部の出力信号である前記動作部の位置
と前記空気室群の動作部に加わるそれぞれの圧力および
目標動作状態である前記動作部の目標位置を入力とし2
て前記動作部が前記目標側f[状態に従って移動するた
めに必要な制御?である前記空気弁の開口量指令値を計
算(。7、前記空気弁を駆動させる開口信号を前記空気
弁のそれぞれの前記制御駆動部に出力する動作制御部と
いう構成を備えたものである3、作用 本発明は前記した手段によって、空気弁の弁特性におけ
る非線形部分の影響を除去するとともに、制御駆動部と
動作制御部を簡単化し、また異常時の補助機能を設ける
ことにより、流量の制御が容易かつ常に正確にでき、任
意の目標位置に対−4る高速高精度位置決め動作を容易
に実現」る、−2とが可能になる。
The operation of the conventional pneumatic drive device configured as described above will be explained below, but first, the operation control section 2 (
Ndai A control system that suppresses the influence of air compressibility and seal friction on the positioning operation of the pneumatic drive system is created through state feedback control of the pneumatic drive system including the cylinder 1 and load 8 and integral control of position deviation. The operation control unit 20 calculates the opening area of the proportional control valve by inputting the speed signal and the operation target position determined by the difference between the pressure signal of the pressure sensor 6a16b, the position signal of the position sensor 7, and the position signal. By outputting the opening area signal to the proportional control valve controllers 19a, 19b, the opening areas of the proportional control valves 15a, 15b can be changed, and high precision positioning of the operating part in the pneumatic drive device can be achieved at any position. (For example, Noritsugu et al., “Optimal control of pneumatic servo systems considering the operation delay of electro-pneumatic control valves,” Journal of the Society of Instrument and Control Engineers Vol. 24, No. 5, May 1988, p. 58) Next Conventional pneumatic pressure Another example of the drive device will be explained. Fig. 21 shows another example of the conventional pneumatic drive device. In Fig. 21, 1 is a pneumatic swing cylinder, 4 is a compressed pneumatic woodcutter 6a, 6b pressure sensor, 7 is a position sensor, 8 is a negative 125a-25d is an on-off valve,
29a to 29d are PWM control drives a 30 is an operation control ff1L 30a is an opening amount control @ 30d is an opening amount control section 30e is an opening signal output section Same as the example of the conventional pneumatic drive device described above. A control system is constructed that suppresses the effects of air compressibility and seal friction through state feedback control and integral control of position deviation.The on-off valve is controlled by outputting the obtained opening time signal to the PWM control drive unit. 25a-25
d can be driven by PWM to control the flow rate and achieve high precision positioning at any position in a pneumatic drive device. This shows still another example of the drive device. In Fig. 22, 1 is a pneumatic swing cylinder, 4 is a compressed air pressure i, and 5a to 5d are air cylinders each consisting of 11 on/off valves connected in parallel. valve; 6a, 6b are pressure sensors; 7 is a position sensor; 8
is negative i9a to 9d is control drive unit 40 is operation control @ bustling 40
a is the opening amount control s, 40d is the opening amount control section 40e
is an opening signal output section. Similar to the example of the conventional pneumatic drive device described above, the operation control section 40 suppresses the influence of compressibility of air and the influence of friction of the seal section through state feedback control and integral control of position deviation. By configuring a control system such as Even if accurate positioning is achieved, the problems that the invention attempts to solve cannot be solved.Introduction In the first conventional example, the proportional A voltage signal which is an opening area signal for directly driving the control valves 15a and 15b and a proportional control valve 15 corresponding to the voltage signal.
Fig. 23 is a valve characteristic diagram of the opening area of a and 15b, and in Fig. 23, vi is the voltage signal Si is the opening area.
sO indicates that the proportional control valve is fully closed, and LvO is the voltage signal at that time. In FIG. 23, it corresponds to the opening area command value calculated by the opening amount control unit 20a of the operation control unit 20. When outputting a voltage signal to the control drive unit, if the opening area command value increases, the voltage signal is input from vO to v i-1, v i-2, and the valve characteristics are linear and the accurate opening area S i
-1, s i-2 could be obtained. However, next time the opening area command value decreases and the voltage signal v i-3 is input, if the valve characteristics are linear, the opening area will be 5 i-
3, but since the valve characteristics are nonlinear, the opening area is s
In the first conventional example, a force exchange using a proportional control valve to change the opening area.In this case, the relationship between the opening amount signal and the flow rate through the proportional control valve is However, due to the presence of hysteresis, the flow characteristics become nonlinear, making it difficult to control the flow rate accurately, and the positioning time becomes long.
As shown in the figure, if the proportional control valve is abnormal, complete fN, t
In the second conventional example, instead of changing the opening area, the opening time of the on-off valve was changed by PWM control. This achieves miniaturization while realizing the function of a proportional control valve. However, in this case, when the opening amount signal is small and the valve opening time is short, the opening amount signal and the on/off valve may not be compatible due to factors such as valve operation delay. Since the relationship between the flow rates is not constant and is non-linear, it becomes difficult to control minute flow rates and the positioning time becomes long. In the third conventional example (A), the PW of the on-off valve
The problem with the M drive is to use a large number of on-off valves (\OpenL) to change the J area and control the minute flow rate. The number of on/off valves is controlled5, but as the number of on/off valves increases,
-) The problem that the control drive parts 9a to 9d and the operation control part 10 are complicated is solved. :) The input signal ui is the valve characteristic of a pneumatic valve consisting of 11 menoff valves.
Figure 24 () shows the valve characteristics when the valve is normal, and Figure 24 (b) shows the valve characteristics when one valve is abnormal. From Figure 24, 11
In a pneumatic valve made up of several on-off valves, if even one on-off valve is abnormal, it becomes difficult to control the flow rate only in the part driven by that on-off valve.1 It becomes difficult to control the flow rate accurately. In view of the above-mentioned problems, the present invention eliminates the influence of the non-linear part on the valve characteristics of the air valve (7) and performs accurate flow rate control. By simplifying the parts corresponding to the control drive parts 9a to 9d and the operation control part 40 in FIG. 22, and by providing an auxiliary function in case of an abnormality, a high-speed, high-precision positioning method for marking an arbitrary target position can be achieved. The object of the present invention is to provide a pneumatic drive device that easily and always accurately realizes the following operations. H is a pneumatic actuator having first and second air chambers in which air flows in or out (pressure changes) and a movable operating section located between the air chambers, and the operating section. A first air valve consisting of at least two or more N1 on/off valves connected in parallel that allows air to flow into the first air chamber divided by the air flow chamber, and air flows out from the first air chamber. a second air valve consisting of at least two or more 〇N2i on/off valves connected in parallel, and at least two or more N3 valves connected in parallel to flow air into the second air chamber; a third air valve consisting of an on-off valve, and a fourth air valve consisting of at least two or more N4 on-off valves connected in parallel that discharge air from the second air chamber. and N1 air valves for controlling the flow rate by controlling the opening [-] amount of each of the air valves in order to allow air to flow into or out of each of the air chamber groups. a first control drive having a valve drive;
a second control drive section having N2 valve drive sections for the second air valve;
a third control drive unit having 13 valve drive units; a fourth control drive unit having 5 to N4 valve drive units for the fourth air valve; and an operating state of the operating unit. a detection unit that detects the position and the respective pressures applied to the operating parts of the air chamber group; and output signals of the detection unit, which are the position of the operating unit, the respective pressures applied to the operating parts of the air chamber group, and a target operation. Input the target position of the operating section in the state 2
control necessary for the operating unit to move according to the target side f [state? Calculate the opening amount command value of the air valve (.7. The device is configured with an operation control section that outputs an opening signal for driving the air valve to the control drive section of each of the air valves. The present invention uses the above-described means to eliminate the influence of the nonlinear part in the valve characteristics of the air valve, simplify the control drive section and the operation control section, and provide an auxiliary function in the event of an abnormality, thereby controlling the flow rate. It is possible to easily and always accurately perform a high-speed, high-precision positioning operation for an arbitrary target position.

実施例 以下本発明の一実施例の空気圧駆動装置に−)いて、図
面を参照しながら説明ずも 本実施例の目的は 空気弁の弁特性における非線形部分
の影響を除去するとともに 制御駆動部と動作制御部を
簡単化し、流量を容易かつ正確に制御することであも 第1図は本発明の実施例における空気圧駆動装置の構成
を示す全体図であ4 第1図におい゛て、 1は空気室を有する揺動形シリン
ダ、 4は圧縮空気線5a、 5b、5e、5dは空気
室から空気を流入あるいは流出させるためのそれぞれの
開口面積が公比2の等比数列となっている11個のオン
オフ弁で構成される空気弁、6a、 6bはそれぞれ空
気室の内部圧力を検出する圧力センサ、7は動作部の位
置を検出する位置センサ、 8は良能 9a、  9b
、  9c、  9dはそれぞれ空気弁5a、 5b、
 5c、5dを駆動する制御駆動@10−1は動作制御
!10aは開口量制御ff1L  10bは開口量指令
値判断脈10Cはオンオフ弁選択i  10dは開口弁
決定拡10eは開口信号出力部であム 以上のように構成された空気圧駆動装置について、以下
第1図〜第6図を用いてその動作を説明すも まず、第2図は第1図における空気圧駆動揺動形シリン
ダ1の詳細説明図であa 1は空気室を有する揺動形シ
リンダ、 2はシリンダ1内を気密性を保ちながら移動
できるベーン、 3a、 3bはベーン2によって分割
された空気室 4は圧縮空気淑5a、5b、  5c、
  5dはそれぞれ空気室3a、 3bに空気を流入あ
るいは流出させるための空気弁、 6a、 6bはそれ
ぞれ空気室3a、 3bの内部圧力を検出する圧力セン
サであム装置 第3図は第1図における動作制御部10
の中の開口量制御部10aの詳細説明図であム第3図に
おいて、 21は目標位[22は位置23a、 23b
は空気室3a、 3bの内部圧力24は基準圧力 11
は積分器 12は微分器13a、  13b、  13
c、  13d、  14aS 14b、  14 c
、  14 d、  14 e、 14fは増幅器であ
る。 13a、  13b、  13cの出力はそれぞ
れベーン2の目標位置に対する位置偏鬼 ベーン2の速
度、空気室3a、 3bの基準圧力からの圧力偏差のフ
ィードバック成分であり、これらは揺動形シリンダ1、
ベーン2、負荷8を含む空気圧駆動系の状態フィードバ
ック制御系を構成していaここ玄 空気室3a、 3b
内のそれぞれの圧力をpl、p&ベーン2と負荷全体の
慣性モーメントをJ、粘性摩擦係数をb、ベーンの受圧
面積をA、ベーンの受圧部の外半径と内半径との中心半
径をrO、ベーンの回転変位量をθとすると、Jθ +
 bθ = A−r(1(pi −p2)  (1)の
関係が成り立つ。
EXAMPLE The purpose of this example is to eliminate the influence of the nonlinear part on the valve characteristics of the pneumatic valve, and to eliminate the influence of the nonlinear part on the valve characteristics of the pneumatic valve. Fig. 1 is an overall view showing the configuration of a pneumatic drive device in an embodiment of the present invention.4 In Fig. 1, 1 is An oscillating cylinder having an air chamber, 4 compressed air lines 5a, 5b, 5e, and 5d each having an opening area in a geometric progression with a common ratio of 2 for allowing air to flow in or out from the air chamber 11 6a and 6b are pressure sensors that detect the internal pressure of the air chamber, 7 is a position sensor that detects the position of the operating part, and 8 is a high-performance valve 9a and 9b.
, 9c, 9d are air valves 5a, 5b, respectively.
The control drive @10-1 that drives 5c and 5d is motion control! 10a is the opening amount control ff1L; 10b is the opening amount command value judgment pulse; 10C is the on-off valve selection i; 10d is the opening valve determination expansion section; 10e is the opening signal output section; The operation will be explained using FIGS. 6 to 6. First, FIG. 2 is a detailed explanatory diagram of the pneumatically driven oscillating cylinder 1 in FIG. are vanes that can move inside the cylinder 1 while maintaining airtightness; 3a, 3b are air chambers divided by the vanes 2; 4 are compressed air handles 5a, 5b, 5c;
5d is an air valve for letting air flow into or out of the air chambers 3a and 3b, respectively; 6a and 6b are pressure sensors for detecting the internal pressure of the air chambers 3a and 3b, respectively; FIG. 3 is the same as that in FIG. Operation control section 10
In FIG. 3, which is a detailed explanatory diagram of the opening amount control section 10a, 21 is the target position [22 is the position 23a, 23b]
is the internal pressure 24 of the air chambers 3a and 3b is the reference pressure 11
is an integrator 12 is a differentiator 13a, 13b, 13
c, 13d, 14aS 14b, 14 c
, 14d, 14e, and 14f are amplifiers. The outputs of 13a, 13b, and 13c are feedback components of the position deviation of the vane 2 relative to the target position, the speed of the vane 2, and the pressure deviation from the reference pressure of the air chambers 3a and 3b, respectively, and these are the feedback components of the oscillating cylinder 1,
The air chambers 3a and 3b constitute a state feedback control system for the pneumatic drive system including the vanes 2 and loads 8.
pl, the moment of inertia of p & vane 2 and the entire load is J, the coefficient of viscous friction is b, the pressure receiving area of the vane is A, the center radius of the outer radius and inner radius of the pressure receiving part of the vane is rO, If the amount of rotational displacement of the vane is θ, then Jθ +
The relationship bθ = A-r(1(pi-p2) (1) holds true.

ここで、θはθの時間に関する2回微分、θはθの時間
に関する1回微分を表わす。圧力pi(i=1または2
)と空気弁の開口面積5i(i=1または2、1の場合
が空気室3a、 2の場合が空気室3bを示す。)との
関係は、 空気弁の上流側圧力と下流側圧力との差が十
分あると仮定し 平衡点(基準圧力po)まわりで線形
化を行うと、となa ここで、 pi、p2はpi、p
2の時間に関する1回微分、 psは供給圧fi  k
l、k2はベーンの形状や温度等に関係する定数であ4
 このとき、この空気圧駆動装置の摩擦を除去するため
の積分器の状態変数を加えた拡大状態方程式4友δp 
 =  pl−p2         (4)δ s 
 =  sl  −52 とおき、 x=[z  θ δ δplT という式で得られも ここでXはXの時間に関する1回
微分、 2は位置偏差の積分値であも そこでこの拡大
システムに対し 現代制御理論に基づき第3図に示す状
態フィードバックを行なうと、入力δS(え δs = kp・ (θd−θ)−kv・ θ +ki
−2kpr・ δp(7) ただし θdは動作部の回転変位量θの目標軌道kp、
  kVSkprは空気圧駆動システムの状態フィード
バックゲイン13a、 13b、 13cであムこの状
態フィードバック制御により空気の圧縮性が位置決め動
作に及ぼす影響を抑制して動作部の任意の位置での位置
決め動作を実現できも またkiは積分ゲイン13dで
あり、 13dの出力は位置偏差の積分値Zを増幅して
出力していも この位置偏差の積分制御により摩擦が位
置決め動作に及ぼす影響を抑制して動作部の任意の位置
での位置決め動作を実現できも ここで、各空気弁の開口面積は pi−p2 = (pi−pO) −(p2−pO) 
=  δppl+p2=2  ・ pO sl−s2=  δ S sl+s2= 0 の関係を用いて、 となも この場合、 14a、14b、 14c、 1
4 d、  14 e、  14 fの増幅率は共に0
.5テあム SL、S2は正の値の場合流入 負の値の
場合流出を示す。
Here, θ represents the second differential of θ with respect to time, and θ represents the single differential of θ with respect to time. Pressure pi (i=1 or 2
) and the opening area 5i of the air valve (when i=1 or 2, 1 indicates the air chamber 3a, and 2 indicates the air chamber 3b), the relationship between the upstream pressure and downstream pressure of the air valve is as follows. Assuming that there is a sufficient difference between
2 with respect to time, ps is the supply pressure fi k
l and k2 are constants related to the vane shape, temperature, etc.
At this time, the expanded state equation 4, δp, which includes the state variable of the integrator to eliminate the friction of this pneumatic drive device
= pl−p2 (4) δ s
= sl -52, it can be obtained by the formula x=[z θ δ δplT, where X is the one-time derivative of When the state feedback shown in Fig. 3 is performed based on the theory, the input δS (δs = kp・(θd−θ)−kv・θ+ki
-2kpr・δp(7) where θd is the target trajectory kp of the rotational displacement amount θ of the operating part,
kVSkpr are the state feedback gains 13a, 13b, and 13c of the pneumatic drive system. Through this state feedback control, it is possible to suppress the influence of air compressibility on positioning operation and realize positioning operation at any position of the operating part. In addition, ki is an integral gain of 13d, and even though the output of 13d amplifies the integral value Z of the positional deviation and outputs it, this integral control of the positional deviation suppresses the influence of friction on the positioning operation, and allows arbitrary control of the operating part. Here, the opening area of each air valve is pi-p2 = (pi-pO) - (p2-pO)
= δppl+p2=2 ・ pO sl-s2= δ S sl+s2= 0 In this case, 14a, 14b, 14c, 1
The amplification factors of 4 d, 14 e, and 14 f are all 0.
.. 5Team SL and S2 indicate inflow if positive value and outflow if negative value.

また 第4図は第1図における空気弁5aの詳細説明図
である。本実施例の目的より、それぞれの空気弁5a、
5b、5c、 5 d +&  第4図のように並列に
接続され 開口面積が公比2の等比数列となっている1
1個のオンオフ弁によって構成されていも さらに第5図(よ 開口面積が公比2の等比数列である
11個のオンオフ弁を並列接続することによって構成さ
れた空気弁の弁特性であり、オンオフ弁の最小開口面積
をsitとすると、 silから2047・silまで
の開口面積を分解能silでディジタル的に作り出すこ
とができ、弁特性を線形化することができ4uiは入力
信号 Siは開口面積である(以下同じ)。
Further, FIG. 4 is a detailed explanatory diagram of the air valve 5a in FIG. 1. For the purpose of this embodiment, each air valve 5a,
5b, 5c, 5d +& 1 connected in parallel as shown in Figure 4, forming a geometric progression with an opening area of common ratio 2.
Even if it is composed of a single on-off valve, the valve characteristics of an air valve constructed by connecting in parallel 11 on-off valves whose opening areas are a geometric progression with a common ratio of 2 are shown in Figure 5. If the minimum opening area of an on-off valve is sit, then the opening area from sil to 2047・sil can be created digitally with the resolution sil, and the valve characteristics can be linearized, where 4ui is the input signal and Si is the opening area. Yes (the same applies below).

いま、開口量制御部10aで計算された開口面積指令値
sit<  255・silより大きいか小さいかを開
口量指令値判断部10bによって判断すムここで第6E
J (a)、  (b)L  オンオフ弁選択部10c
によって選択されたオンオフ弁群の弁特性であり、オン
オフ弁選択部10cにおいて、空気弁の開口面積siに
応じて、 si  ≦ 255・sxl の場合(よ 第6図(a)に示すようくsilから5i
8(128・5it) までの8個のオンオフ弁を駆動することを選択すること
により、分解能silで弁特性を線形化しまた si  >  255・sil の場合は 第6図(b)に示すよう圏 s i4 (8・s il)から5ill (1024
・5il)までの8個のオンオフ弁を駆動することを選
択することにより、分解能si4で弁特性を線形化し一
度に使用するオンオフ弁を省数化することができも そして、開口弁決定部10dにおいて、オンオフ弁選択
部10cで選択された8個のオンオフ弁の中から開口面
積指令値に応じて駆動するオンオフ弁を決定し 開口信
号出力部10eより、制御駆動部9a〜9dに開口面積
信号を出力する。
Now, the opening amount command value determining section 10b judges whether the opening area command value sit<255.sil calculated by the opening amount control section 10a is larger or smaller than the opening area command value sit<255.sil.
J (a), (b)L On-off valve selection section 10c
The on-off valve selection unit 10c determines the valve characteristics of the on-off valve group selected by From 5i
By selecting to drive eight on-off valves up to 8 (128·5 it), the valve characteristics are linearized with a resolution sil, and when si > 255·sil, the range is changed as shown in Fig. 6(b). s i4 (8・s il) to 5ill (1024
By selecting to drive eight on-off valves up to 5il), it is possible to linearize the valve characteristics at a resolution of si4 and reduce the number of on-off valves used at one time. In this step, the on/off valve to be driven is determined from among the eight on/off valves selected by the on/off valve selection unit 10c according to the opening area command value, and the opening area signal is sent from the opening signal output unit 10e to the control drive units 9a to 9d. Output.

ここで第7図(よ 制御駆動部9aの詳細図であり、第
7図のように 制御駆動部は、 8個の弁駆動部9a−
1〜9a−8と11個のオンオフ弁5a−1〜5a−1
1の内連続した8ケのオンオフ弁5a−1〜5a−8ま
たは5a−4〜5a−11とを指令に応じて切り替え 
あるいは接続する弁駆動部分配部9a−12を有してお
り、開口面積信号に応じて弁駆動部分配部9a−12に
よって駆動させるオンオフ弁と弁駆動部を接続して、オ
ンオフ弁を駆動し 開口面積に応じた流量を制御すも このようにして弁特性の非線形性によって開口面積を正
確に制御できない場合や、制御駆動部と動作制御部が複
雑になる場合であってk 空気弁を開口面積が公比2の
等比数列である並列に接続された11個のオンオフ弁に
よって構成ニ 空気弁の開口面積に応じて駆動するオン
オフ弁を選択することにより、少数のオンオフ弁でディ
ジタル的に弁特性を線形化し 空気弁の開口面樵 すな
わち流量を正確かつ容易に制御できも 以上のように本実施例によれは 空気弁5a〜5dを開
口面積が公比2の等比数列である並列に接続された11
個のオンオフ弁によって構成し動作制御部10−1に開
口量指令値判断部10.bとオンオフ弁選択部10cを
設置す、空気弁5a〜5dの開口面積に応じて駆動する
オンオフ弁を選択することにより、少数のオンオフ弁で
ディジタル的に弁特性を容易に線形化でき、精密に流量
を制御できることか収 任意の目標位置に対する高速高
精度位置決め動作を容易に実現することができも 以下本発明の第2の実施例について、図面を参照しなが
ら説明すも 本実施例の目的(よ 空気弁の弁特性における非線形部
分の影響を除去するととも番へ  空気弁が異常である
場合の補助機能を設けることにより、流量を常に正確に
制御することであム 第8図は本発明の第2の実施例を示す空気圧駆動装置の
構成を示す全体図であム 第8図において、 1は空気室を有する揺動形シリンダ
、 4は圧縮空気fL  5a、  5b、  5c、
  5dは空気室から空気を流入あるいは流出させるた
めのそれぞれの開口面積が公比2の等比数列となってい
る11個のオンオフ弁で構成される空気弁、6a、 6
bはそれぞれ空気室の内部圧力を検出する圧力センサ、
7は動作部の位置を検出する位置センサ、 8は良能 
9a、  9b、  9c、  9dはそれぞれ空気弁
5a、5b、 5c、 5dを駆動する制御駆動ff1
L  10−2は動作制御部 10aは開口量制御部 
10dは開口弁決定ff1L10eは開口信号出力部で
、以上は第1図の構成と同じものであム 第1図と異なるのは それぞれ並列に接続された11個
の開口面積が公比2の等比数列であるオンオフ弁で構成
される空気弁5a、 5b、 5 c。
Here, FIG. 7 is a detailed view of the control drive section 9a, and as shown in FIG. 7, the control drive section includes eight valve drive sections 9a-
1 to 9a-8 and 11 on/off valves 5a-1 to 5a-1
1, 8 consecutive on/off valves 5a-1 to 5a-8 or 5a-4 to 5a-11 are switched according to the command.
Alternatively, it has a connecting valve drive part distribution part 9a-12, and connects the on-off valve and the valve drive part driven by the valve drive part part 9a-12 according to the opening area signal to drive the on-off valve. Although the flow rate is controlled according to the opening area, there are cases where the opening area cannot be accurately controlled due to nonlinearity of the valve characteristics, or when the control drive unit and operation control unit are complicated. Consists of 11 on-off valves connected in parallel whose area is a geometric progression with a common ratio of 2. By selecting the on-off valve that is driven according to the opening area of the air valve, it is possible to digitally operate with a small number of on-off valves. By linearizing the valve characteristics, it is possible to accurately and easily control the opening area of the air valve, that is, the flow rate can be controlled accurately and easily.As described above, in this embodiment, the air valves 5a to 5d are arranged in parallel whose opening areas are a geometric progression with a common ratio of 2. 11 connected to
The operation control section 10-1 includes an opening amount command value judgment section 10. By selecting on-off valves to be driven according to the opening areas of the air valves 5a to 5d, in which the on-off valve selection unit 10c is installed, valve characteristics can be easily linearized digitally with a small number of on-off valves, and precision can be achieved. The second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the purpose of this embodiment is to Figure 8 shows that the present invention allows the flow rate to be controlled accurately at all times by providing an auxiliary function in the event of an abnormality in the air valve. In FIG. 8, 1 is a swing type cylinder having an air chamber, 4 is compressed air fL, 5a, 5b, 5c,
5d is an air valve consisting of 11 on/off valves whose respective opening areas form a geometric progression with a common ratio of 2 for allowing air to flow in or out from the air chamber; 6a; 6;
b is a pressure sensor that detects the internal pressure of the air chamber,
7 is a position sensor that detects the position of the operating part, 8 is a good sensor
9a, 9b, 9c, and 9d are control drives ff1 that drive the air valves 5a, 5b, 5c, and 5d, respectively.
L 10-2 is an operation control section 10a is an opening amount control section
10d is the opening valve determination ff1L10e is the opening signal output unit, which is the same as the configuration shown in Fig. 1. What is different from Fig. 1 is that the 11 opening areas connected in parallel are equal to each other with a common ratio of 2. Air valves 5a, 5b, 5c are composed of on-off valves that are ratio series.

5dに それぞれ並列に接続された11個の開口面積が
公比2の等比数列であるオンオフ弁で構成される補助空
気弁を設置す、動作制御部10−2 Eオンオフ弁動作
検査部10fと、開口補助弁決定部Logを設けた点で
あム 以上のように構成された空気圧駆動装置について、以下
第8図〜第10図を用いてその動作を説明する 本実施例の目的より、第8図において、開口面積が公比
2の等比数列である並列に接続された11個のオンオフ
弁で構成される空気弁5a〜5dに 空気弁5a〜5d
を構成するオンオフ弁と同一開口面積の並列に接続され
た11個のオンオフ弁で構成される補助空気弁を付加す
a 第9図(よ開口面積が公比2の等比数列である並列
に接続された11個のオンオフ弁5al−1〜5al−
11で構成される主空気弁5a1− 並列に接続された
11個のオンオフ弁5a2−1〜5a2−11で構成さ
れる補助空気弁5a2を並列に付加した空気弁5aの構
成図であa 他の空気弁5 b。
5d, an operation control section 10-2, an auxiliary air valve consisting of 11 on-off valves each connected in parallel and whose opening areas are a geometric progression with a common ratio of 2; For the purpose of this embodiment, the operation of the pneumatic drive device configured as above in that it is provided with the opening auxiliary valve determining section Log will be described below using FIGS. 8 to 10. In Figure 8, the air valves 5a to 5d are composed of 11 on/off valves connected in parallel whose opening areas are a geometric progression with a common ratio of 2.
An auxiliary air valve consisting of 11 on-off valves connected in parallel with the same opening area as the on-off valve constituting the on-off valve is added. 11 connected on/off valves 5al-1 to 5al-
This is a configuration diagram of an air valve 5a in which an auxiliary air valve 5a2 consisting of 11 on-off valves 5a2-1 to 5a2-11 connected in parallel is added to a main air valve 5a1-11. air valve 5 b.

5c、5cも同様に構成されていも また 第10図は
、 並列に接続された11個のオンオフ弁5a2−1〜
5a2−11で構成される補助空気弁5a2の弁特性で
あム いま、開口量制御部10aで計算された開口面積指令値
siに応じて開口弁決定部10dで駆動させるオンオフ
弁を決定し オンオフ弁動作検査部10fで駆動できな
いオンオフ弁を検出した場会すなわち弁特性において制
御できない流量が生じたとき、駆動できないオンオフ弁
の代わりとして開口補助弁決定部10gによって、並列
に付加した補助空気弁5a2を構成するオンオフ弁5a
2−1〜5a2−11の中から駆動させるオンオフ弁を
決定し 開口信号出力部10eより、制御駆動部9a〜
9dに含まれる駆動させるオンオフ弁の弁駆動部に開口
面積信号を出力すも すなわ板制御できない流量を生じ
る原因である駆動できないオンオフ弁の流量を、第9図
における11個のオンオフ弁5a2−1〜5a2−11
で構成される並列に接続された補助空気弁5a2で制御
することにより、常に弁特性を線形化することができ、
常に正確に流量を制御することができも以上のように本
実施例によれば 空気弁を開口面積が公比2の等比数列
である11個のオンオフ弁と開口面積が公比2の等比数
列である11個のオンオフ弁からなる補助空気弁によっ
て構成し動作制御部10−2にオンオフ弁動作検査部1
0fと開口補助弁決定部10gを設ζす、空気弁5a〜
5dを構成するオンオフ弁が駆動できなくなり、制御で
きない流量が生じた場合になった場合り補助空気弁によ
って弁特性を線形化でき、常に正確に流量を制御できる
ことか収 任意の目標位置に対する高速高精度位置決め
動作を容易に実現することができも 以下本発明の第3の実施例について図面を参照しながら
説明すも 本実施例の目的IL  空気弁の弁特性における非線形
部分の影響を除去するととも版 空気弁が異常である場
合の補助機能を設けることにより、流量を常に正確に制
御することであム 第11図は本発明の第3の実施例を示す空気圧駆動装置
の構成を示す全体図であも 第11図において、 1は空気室を有する揺動形シリン
ダ、 4は圧縮空気源5a、  5b、  5c。
Although 5c and 5c are similarly configured, FIG. 10 shows 11 on/off valves 5a2-1 to 5a2-1 connected in parallel.
Based on the valve characteristics of the auxiliary air valve 5a2 constituted by 5a2-11, the opening valve determining unit 10d determines the on/off valve to be driven according to the opening area command value si calculated by the opening amount control unit 10a. When the valve operation inspection unit 10f detects an on-off valve that cannot be driven, that is, when a flow rate that cannot be controlled due to the valve characteristics occurs, the auxiliary air valve 5a2 is added in parallel by the opening auxiliary valve determining unit 10g as a substitute for the on-off valve that cannot be driven. On-off valve 5a that constitutes
The on/off valve to be driven is determined from among 2-1 to 5a2-11, and the control drive unit 9a to 5a is determined from the opening signal output unit 10e.
An opening area signal is output to the valve drive unit of the on-off valve to be driven included in FIG. 1-5a2-11
By controlling the auxiliary air valves 5a2 connected in parallel, the valve characteristics can always be linearized.
As described above, according to this embodiment, the air valves can be controlled accurately at all times. It is composed of an auxiliary air valve consisting of 11 on/off valves in a ratio sequence, and an on/off valve operation inspection section 1 is installed in the operation control section 10-2.
0f and the opening auxiliary valve determining section 10g are installed, the air valves 5a~
If the on/off valve that makes up part 5d cannot be driven and an uncontrollable flow rate occurs, the auxiliary air valve can linearize the valve characteristics and always accurately control the flow rate. Although the third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings, the purpose of this embodiment is to eliminate the influence of the nonlinear part on the valve characteristics of the air valve. By providing an auxiliary function in case the air valve is abnormal, the flow rate can be controlled accurately at all times. Figure 11 is an overall diagram showing the configuration of a pneumatic drive device showing a third embodiment of the present invention. However, in FIG. 11, 1 is an oscillating cylinder having an air chamber, and 4 is a compressed air source 5a, 5b, 5c.

5dは空気室から空気を流入あるいは流出させるための
それぞれオンオフ弁で構成される空気弁、6a、 6b
はそれぞれ空気室の内部圧力を検出する圧力センサ、7
は動作部の位置を検出する位置センサ、 8は負′K 
9a、  9b、  9c、  9dはそれぞれ空気弁
5a、  5b、  5c、  5dを駆動する制御駆
動K  10−3は動作制御部 10aは開口量制御部
で、以上は第1図の構成と同じものであも 第1図と異なるのは 空気弁5a、 5b、 5C15
d i友  それぞれ開口面積の等しい並列に接続され
た3000個のオンオフ弁で構成され 動作制御部10
−3 +Q  オンオフ弁動作検査部10fと、開口数
計算部10hと、開口信号分配部10iを設けた点であ
ム 以上のように構成された空気圧駆動装置について、以下
第11図〜第14図を用いてその動作を説明する 本実施例の目的より、第11図において、それぞれの空
気弁5a〜5dをそれぞれ開口面積の等しい並列に接続
された3000個のオンオフ弁で構成すム また 第1
2図4;La2O2個のオンオフ弁で構成される空気弁
5aが並列に接続された2047個のオンオフ弁で構成
される主空気弁5alと並列に接続された953個のオ
ンオフ弁で構成される補助空気弁5a2との並列接続に
より構成されていることを示す空気弁の構成図であも 
他の空気弁5b、  5c、  5dも同様に構成され
ていも 第13図は3000個のオンオフ弁で構成される空気弁
の2047個までの主空気弁の弁特性で、(a)は弁が
正常である場合の弁特t、  (b)は弁が異常である
場合の弁特性であり、第14図は補助空気弁を含む空気
弁の弁特性であム いま、開口量制御部10aで計算された開口面積指令値
siに応じて開口数計算部10hで駆動させるオンオフ
弁の個数を決定し オンオフ弁動作検査部10fで主空
気弁の中に駆動できないオンオフ弁を検出した場合、す
なわち弁特性において制御できない流量が生じたとき、
第13図より、開口面積が同じである並列に接続された
2047個のオンオフ弁で構成される主空気弁において
はそのオンオフ弁が駆動する部分のみ流量を制御するこ
とができなしも そこで、開口信号分配部10iによって、主空気弁の中
の駆動できないオンオフ弁の代わりに並列に接続された
953個の補助空気弁の中のオンオフ弁を駆動させるこ
とを決定し 制御駆動部9a〜9dに含まれる駆動させ
るオンオフ弁の弁駆動部に開口面積信号を出力すること
により、第14図のようへ 常に弁特性を線形化するこ
とができ、常に正確に流量を制御することができも以上
のように本実施例によれば 空気弁を並列に接続された
開口面積が同じである2047個のオンオフ弁からなる
主空気弁と並列に接続された開口面積が同じである95
3個のオンオフ弁からなる補助空気弁によって構成し 
動作制御部1゜−3にオンオフ弁動作検査部10fと開
口数計算部10hと開口信号分配部10iを投法 主空
気弁を構成するオンオフ弁が駆動できなくなり制御でき
ない流量が生じた場合k 補助空気弁によって空気弁と
しての弁特性を線形化でき、常に正確に流量を制御でき
ることか収 任意の目標位置に対する高速高精度位置決
め動作を容易に実現することができも 以下本発明の第4の実施例について図面を参照しながら
説明すも 本実施例の目的は、 空気弁の弁特性における非線形部
分の影響を除去するとともへ 空気弁が異常である場合
の補助機能を設けることにより、流量を常に正確に制御
することであム 第15図は本発明の第4の実施例を示す空気圧駆動装置
の構成を示す全体図であも 第15図において、 1は空気室を有する揺動形シリン
ダ、4は圧縮空気#5a、 5b、 5c、5dは空気
室から空気を流入あるいは流出させるためのそれぞれの
開口面積が公比2の等比数列となっている11個のオン
オフ弁で構成される空気弁、 6a、6bはそれぞれ空
気室の内部圧力を検出する圧力センサ、 7は動作部の
位置を検出する位置センサ、 8は負fi  9a、 
9b、9c、 9dはそれぞれ空気弁5a、5b、 5
c、5dを駆動する制御駆動部 10−4は動作制御部
 10aは開口量制御部 10dは関口弁決定服 10
eは開口信号出力部−以上は第1図の構成と同じもので
あa 第1図と異なるの&よ 動作制御部10−4!Qオンオ
フ弁動作検査部10fと、開口弁変更部10jを設けた
点であも 以上のように構成された空気圧駆動装置について、以下
第15図と第16図を用いてその動作を説明する 本実施例の目的より、開口量制御部10aで計算された
開口面積指令値siに応じて開口弁決定部10dで駆動
させるオンオフ弁を決定L オンオフ弁動作検査部10
fで駆動できないオンオフ弁を検出した場合、すなわち
弁特性において、あるオンオフ弁が駆動できないために
制御できない流量を生じたとき、開口弁変更部10jに
よって制御できない流量を11個のオンオフ弁の中で正
常であるオンオフ弁のみによって制御すム 第16図1
瓜 開口弁変更部10jで補正を行った弁特性であり、
常に弁特性の非線形性を減少させることができも 具体的に(よ 最小開口面積が81、最大開口面積が8
11=1024・Slであり、空気弁としては2047
・Slまでの面積を開口できも いま、開口量制御部1
0aで計算された開口面積指令値siに応じて開口弁決
定部10dで25・Slの開口面積を開口するために開
口面積が81.54=8・Sl、55=16・Slのオ
ンオフ弁を駆動することを決定すも もしオンオフ弁動
作検査部10fで開口面積84=8・SLのオンオフ弁
が異常であると検査されたとき、空気弁としての開口面
積は17・Slとなる戟 開口弁変更部10jで84以
外の10個のオンオフ弁の中か収Sl、S2、S3.S
5の4個のオンオフ弁を駆動させることを選択し 空気
弁として23・Slの開口面積を開口することにより、
開口弁決定部10dで決定された開口面積25・Slに
1番近いオンオフ弁の組合せを選択し 開口信号出力部
10eより、制御駆動部9a〜9dに含まれる駆動させ
るオンオフ弁の弁駆動部に開口面積信号を出力すること
により、駆動しないオンオフ弁が生じたとき杖 より正
確に近い流量を制御することができも 以上のように本実施例によれば 空気弁を開口面積が2
の等比数列となっている11個のオンオフ弁によって構
成し 動作制御部10−4にオンオフ弁動作検査部10
fと開口弁変更部10iを設置す、空気弁を構成するあ
るオンオフ弁が駆動できなくなり制御できない流量が生
じた場合級 残りのオンオフ弁によって弁特性を線形化
でき、正確に流量を制御できることか収 任意の目標位
置に対する高速高精度位置決め動作を容易に実現するこ
とができも 以下本発明の第5の実施例について図面を参照しながら
説明すも 本実施例の目的(よ 空気弁の弁特性における非線形部
分の影響を除去するととも&ζ 空気弁が異常である場
合の補助機能を設けることにより、流量を常に正確に制
御することであム 第17図は本発明の第5の実施例を示す空気圧駆動装置
の構成を示す全体図であも 第17図において、 lは空気室を有する揺動形シリン
ダ、4は圧縮空気淑5a、5b、 5c、5dは空気室
から空気を流入あるいは流出させるためのそれぞれの開
口面積が公比2の等比数列となっている11個のオンオ
フ弁で構成される空気弁、6a、6bはそれぞれ空気室
の内部圧力を検出する圧力センサ、 7は動作部の位置
を検出する位置センサ、 8は負J9a、 9b、  
9c、  9dはそれぞれ空気弁5a、 5b、 5c
、5dを駆動する制御駆動%  10−5は動作制御部
 10aは開口量制御部 10dは開口弁決定110e
は開口信号出力部で、以上は第1図の構成と同じもので
あム 第1図と異なるのC瓜 動作制御部10−54ζオンオ
フ弁動作検査部10fと、開口弁差動動作指示部10k
を設けた点であム 以上のように構成された空気圧駆動装置について、以下
第17図〜第19図を用いてその動作を説明する 本実施例の目的より、いずれか1個の空気弁が異常であ
る場合、流入用と流出用の2つの空気弁を同時に駆動さ
せ、 2つの空気弁の流量差で正確な流量を作り出すと
いう機能を付加す4 第18図(よ 差動駆動させる2
つの空気弁のそれぞれの弁特性で、第19図ζ瓜 差動
駆動で補正された弁特性であム いま、開口量制御部10aで計算された開口面積指令値
siに応じて開口弁決定部10dで駆動させるオンオフ
弁を決定し オンオフ弁動作検査部10fで駆動できな
いオンオフ弁を検出した場合、すなわち弁特性において
制御できない流量が生じたとき、 1つの空気室あたり
流入用と流出用の2つの空気弁で構成されていることか
収 開口弁差動動作指示部10kによって、前記2つの
空気弁を同時へ 第18図のよう番ζ 前記異常である
オンオフ弁を有する一方の空気弁を(b)のような弁特
性で駆動し 他方の空気弁を(a)のような弁特性で駆
動し 開口信号出力部10eより、制御駆動部9a〜9
dに含まれる駆動させるオンオフ弁の弁駆動部に開口面
積信号を出力することにより、前記2つの空気弁の開口
面積基 流量差が実際の開口面橡 流量となり、第19
図のよう&ミ常に弁特性を線形化することができ、常に
正確に流量を制御することができも 以上のように本実施例によれば 空気弁を開口面積が公
比2の等比数列となっている11個のオンオフ弁によっ
て構成し 動作制御部10−5にオンオフ弁動作検査部
10fと開口弁差動動作指示部10kを設(す、空気弁
を構成するオンオフ弁が駆動できなくなり、制御できな
い流量が生じた場合で耘 流入用と流出用の2つの空気
弁をそれぞれの弁特性が線形である領域で同時に駆動す
ることによって、その開口面積基 流量差によって弁特
性を線形化でき、常に正確に流量を制御できることか社
 任意の目標位置に対する高速高精度位置決め動作を容
易に実現することができ本な耘 以上の実施例において
目標位置からの位置誤ゑ 速嵐 圧力および位置誤差の
積分値のフィードバックに基づく制御則を用いたが、必
ずしもこの制御則に限るものではなく、例えは 位置速
良 圧力のフィードバックに基ずく制御則を用いても同
様な効果かえられも さらく 以上の実施例において揺動形シリンダを用いた
が、 直動形シリンダなど空気室の圧力差によって駆動
する空気圧アクチュエータにおいても同様な効果かえら
れも また 第1の実施例においてそれぞれの空気弁(よすべ
て11個のオンオフ弁で構成されているとしたカミ そ
れぞれの空気弁でそれぞれオンオフ弁の個数が異なって
いてもよu% また 第2の実施例においてそれぞれの補助空気弁は、
 すべで11個のオンオフ弁で構成され 空気弁を構成
するオンオフ弁と開口面積が同一であるとしたカミ そ
れぞれの補助空気弁でそれぞれオンオフ弁の個数が異な
っていてもよいし 空気弁を構成するオンオフ弁と開口
面積が異なっていてもよし また 第3の実施例においてそれぞれの空気弁はすべて
3000個のオンオフ弁で構成されているとしたが、そ
れぞれの空気弁でそれぞれオンオフ弁の個数が異なって
いてもよL〜 また 第3の実施例においてそれぞれの主空気弁はすべ
て2047個のオンオフ弁て 補助空気弁はすべて95
3個のオンオフ弁で構成されているとしたカミ それぞ
れの主空気弁でそれぞれオンオフ弁の個数が異なってい
てもよいし それぞれの補助空気弁でそれぞれオンオフ
弁の個数が異なっていてもよ11% また 第4の実施例において第4のオンオフ弁1個がが
異常である場合と限定したカミ 第何番目のオンオフ弁
でもよいし 複数個のオンオフ弁が異常である場合にも
適用できも また 以上の実施例において空気弁の開口面積を制御し
たが、 空気弁の開口時間を制御しても同様の効果かえ
られも 発明の効果 以上のように本発明it  空気が流入または流出し圧
力が変化する第1と第2の空気室と前記空気室の間にあ
り移動可能な動作部とを有する空気圧アクチュエータと
、前記動作部により分割された第1の空気室に空気を流
入する並列に接続された少なくとも2つ以上のN1個の
オンオフ弁で構成される第1の空気弁と、第1の空気室
から空気を流出する並列に接続された少なくとも2つ以
上のN2個のオンオフ弁で構成される第2の空気弁と、
第2の空気室に空気を流入する並列に接続された少なく
とも2つ以上のN3個のオンオフ弁で構成される第3の
空気弁と、第2の空気室から空気を流出する並列に接続
された少なくとも2つ以上のN4個のオンオフ弁で構成
される第4の空気弁と、前記空気室群のそれぞれに空気
を流入または流IHするために前記空気弁のそれぞれの
弁開口量を制御することにより流量制御をする前記第1
の空気弁に対してN1個の弁駆動部を有する第1の制御
駆動部と、前記第2の空気弁に対してN2個の弁駆動部
を有する第2の制御駆動部と、前記第3の空気弁に対し
てN3個の弁駆動部を有する第3の制御駆動部と、前記
第4の空気弁に対してN4個の弁駆動部を有する第4の
制御駆動部と、前記動作部の動作状態である位置と前記
空気室群の動作部に加わるそれぞれの圧力を検出する検
出部と、前記検出部の出力信号である前記動作部の位置
と前記空気室群の動作部に加わるそれぞれの圧力差およ
び目標動作状態である前記動作部の目標位置を入力とし
て前記動作部が前記目標動作状態に従って移動するため
に必要な制御量である前記空気弁の開口量指令値を計算
し 前記空気弁を駆動させる開口信号を前記空気弁のそ
れぞれの前記制御駆動部に出力する動作制御部を設ける
ことにより、空気弁の弁特性を常に線形化するととも4
Q  動作制御部と制御駆動部を簡単化し また さら
に空気弁を構成するオンオフ弁の異常発生時の補助機能
を設けることにより、常に流量の制御が容易かつ正確に
でき、任意の目標位置に対する高速高精度位置決め動作
を容易に実現することが可能になる。
5d are air valves 6a and 6b each consisting of an on/off valve for letting air flow in or out from the air chamber;
7 are pressure sensors that detect the internal pressure of the air chamber, respectively;
is a position sensor that detects the position of the operating part, 8 is a negative 'K
9a, 9b, 9c, and 9d are control drives K for driving the air valves 5a, 5b, 5c, and 5d, respectively; 10-3 is an operation control section; and 10a is an opening amount control section; the above structure is the same as that shown in FIG. What is different from Figure 1 are air valves 5a, 5b, and 5C15.
The operation control unit 10 is composed of 3000 on/off valves connected in parallel, each having the same opening area.
-3 +Q The pneumatic drive device configured as above in that it is provided with the on-off valve operation inspection section 10f, the opening aperture calculation section 10h, and the opening signal distribution section 10i is shown in Figs. 11 to 14 below. For the purpose of this embodiment, which describes its operation using a
2 Figure 4; La2O Air valve 5a composed of 2 on-off valves is composed of 953 on-off valves connected in parallel to main air valve 5al composed of 2047 on-off valves connected in parallel. This is a configuration diagram of the air valve showing that it is configured by parallel connection with the auxiliary air valve 5a2.
Even though the other air valves 5b, 5c, and 5d are configured in the same way, Fig. 13 shows the valve characteristics of up to 2047 main air valves of the air valves made up of 3000 on/off valves, and (a) shows the valve characteristics when the valves are Valve characteristics t when the valve is normal; (b) shows the valve characteristics when the valve is abnormal; FIG. 14 shows the valve characteristics of the air valves including the auxiliary air valve. The number of on-off valves to be driven is determined by the opening number calculation unit 10h according to the calculated opening area command value si, and when the on-off valve operation inspection unit 10f detects an on-off valve that cannot be driven among the main air valves, that is, the valve When a flow rate that cannot be controlled due to the characteristics occurs,
From Figure 13, in the main air valve consisting of 2047 on/off valves connected in parallel with the same opening area, it is not possible to control the flow rate only in the part driven by the on/off valve. The signal distribution unit 10i decides to drive the on-off valves among the 953 auxiliary air valves connected in parallel instead of the on-off valves among the main air valves that cannot be driven, and is included in the control drive units 9a to 9d. By outputting an opening area signal to the valve drive part of the on-off valve to be driven, as shown in Figure 14, the valve characteristics can always be linearized and the flow rate can always be accurately controlled. According to this embodiment, 95 air valves connected in parallel have the same opening area as the main air valve consisting of 2047 on-off valves, which have the same opening area.
Consists of an auxiliary air valve consisting of three on/off valves.
The on/off valve operation inspection section 10f, the opening number calculation section 10h, and the opening signal distribution section 10i are installed in the operation control section 1°-3.If the on/off valve that constitutes the main air valve cannot be driven and an uncontrollable flow rate occurs, k Auxiliary It is possible to linearize the valve characteristics as an air valve and always accurately control the flow rate by using the air valve.It is also possible to easily realize high-speed, high-precision positioning operation for any target position.The following is a fourth embodiment of the present invention. An example will be explained with reference to the drawings, but the purpose of this example is to eliminate the influence of the nonlinear part on the valve characteristics of the air valve, and to provide an auxiliary function in case the air valve is abnormal, so as to maintain the flow rate at all times. FIG. 15 is an overall view showing the configuration of a pneumatic drive device according to a fourth embodiment of the present invention. In FIG. 15, 1 is an oscillating cylinder having an air chamber; 4 is compressed air #5a, 5b, 5c, 5d is air composed of 11 on-off valves whose respective opening areas are a geometric progression with a common ratio of 2 to allow air to flow in or out from the air chamber valves, 6a and 6b are pressure sensors that detect the internal pressure of the air chamber, 7 is a position sensor that detects the position of the operating part, 8 is a negative fi 9a,
9b, 9c, and 9d are air valves 5a, 5b, and 5, respectively.
10-4 is an operation control unit, 10a is an opening amount control unit, and 10d is a Sekiguchi valve determining unit.
e is an aperture signal output section - the above is the same as the configuration shown in Fig. 1; Q: This is a book that explains the operation of the pneumatic drive device configured as described above in that it is provided with the on-off valve operation inspection section 10f and the opening valve change section 10j, using FIGS. 15 and 16. For the purpose of the embodiment, the opening valve determining unit 10d determines the on/off valve to be driven according to the opening area command value si calculated by the opening amount control unit 10a.On/off valve operation inspection unit 10
When an on-off valve that cannot be driven is detected by f, that is, when an on-off valve cannot be driven due to the valve characteristics and an uncontrollable flow rate occurs, the opening valve changing unit 10j changes the uncontrollable flow rate among the 11 on-off valves. Controlled only by normal on/off valves Figure 16 1
This is the valve characteristic corrected by the opening valve changing unit 10j,
It is possible to always reduce the nonlinearity of the valve characteristics, but also specifically (with a minimum opening area of 81 and a maximum opening area of 8
11=1024・Sl, and the air valve is 2047
・Even if the area up to SL can be opened, the opening amount control section 1
In order to open an opening area of 25·Sl in the opening valve determination unit 10d according to the opening area command value si calculated in step 0a, an on-off valve with an opening area of 81.54=8·Sl and 55=16·Sl is set. If the on-off valve operation inspection section 10f tests that the on-off valve with an opening area of 84 = 8 SL is abnormal, the opening area as an air valve will be 17 SL. Among the 10 on/off valves other than 84 in the changing unit 10j, the valves S1, S2, S3 . S
By selecting to drive the four on-off valves of No. 5 and opening the opening area of 23.Sl as air valves,
The opening valve determining unit 10d selects the combination of on/off valves closest to the opening area 25·Sl determined, and the opening signal output unit 10e sends the on/off valve combination included in the control driving units 9a to 9d to the valve drive unit of the on/off valve to be driven. By outputting the opening area signal, it is possible to control the flow rate more accurately when the on-off valve is not driven.As described above, according to this embodiment, the opening area of the air valve is 2.
The operation control unit 10-4 includes an on-off valve operation inspection unit 10.
If an on/off valve that constitutes an air valve cannot be driven and an uncontrollable flow rate occurs, the remaining on/off valves can linearize the valve characteristics and accurately control the flow rate. A fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. By eliminating the influence of the non-linear part in & In FIG. 17, which is an overall view showing the configuration of the pneumatic drive device, l is a swinging cylinder having an air chamber, 4 is a compressed air handle 5a, 5b, 5c, and 5d for allowing air to flow in or out from the air chamber. The air valve is composed of 11 on/off valves whose respective opening areas are a geometric progression with a common ratio of 2. 6a and 6b are pressure sensors that detect the internal pressure of the air chamber, and 7 is an operating part. A position sensor that detects the position of 8 is negative J9a, 9b,
9c and 9d are air valves 5a, 5b, and 5c, respectively.
, 5d 10-5 is the operation control section 10a is the opening amount control section 10d is the opening valve determination 110e
1 is an opening signal output section, which has the same configuration as that shown in FIG. 1, but is different from that shown in FIG.
Regarding the pneumatic drive device configured as described above, for the purpose of this embodiment, whose operation will be explained below using FIGS. 17 to 19, it is assumed that any one of the pneumatic valves is If there is an abnormality, the two air valves for inflow and outflow are driven at the same time, and a function is added to create an accurate flow rate based on the flow rate difference between the two air valves.
With the valve characteristics of each of the two air valves shown in FIG. When an on-off valve to be driven is determined in step 10d, and an on-off valve that cannot be driven is detected in on-off valve operation inspection section 10f, that is, when a flow rate that cannot be controlled due to the valve characteristics occurs, two air chambers, one for inflow and one for outflow, are determined per air chamber. The opening valve differential operation instruction section 10k simultaneously controls the two air valves as shown in FIG. ), the other air valve is driven with the valve characteristics as shown in (a), and the control drive parts 9a to 9 are transmitted from the opening signal output part 10e.
By outputting an opening area signal to the valve drive unit of the on-off valve to be driven included in d, the difference in flow rate based on the opening area of the two air valves becomes the actual flow rate based on the opening area, and the 19th
As shown in the figure, the valve characteristics can always be linearized, and the flow rate can always be controlled accurately.According to this embodiment, the air valve opening area is a geometric progression with a common ratio of 2. The operation control unit 10-5 is equipped with an on-off valve operation inspection unit 10f and an opening valve differential operation instruction unit 10k. If an uncontrollable flow rate occurs, by driving the two air valves for inflow and outflow simultaneously in a region where each valve characteristic is linear, the valve characteristics can be linearized by the difference in flow rate based on the opening area. , it is possible to always accurately control the flow rate, and it is also possible to easily realize high-speed, high-precision positioning operation for any target position. Although we used a control law based on feedback of the integral value, it is not necessarily limited to this control law. Although an oscillating cylinder was used in the embodiment, the same effect can be obtained with a pneumatic actuator driven by a pressure difference between air chambers, such as a direct-acting cylinder. In addition, in the second embodiment, each auxiliary air valve is
It is made up of 11 on-off valves in total, and the opening area is the same as the on-off valves that make up the air valve.The number of on-off valves may be different for each auxiliary air valve, or the number of on-off valves that make up the air valve is the same. The on/off valves may have different opening areas.Also, in the third embodiment, each air valve is made up of 3000 on/off valves, but each air valve has a different number of on/off valves. Also, in the third embodiment, each main air valve has 2047 on/off valves, and all auxiliary air valves have 95.
The number of on-off valves may be different for each main air valve, and the number of on-off valves may be different for each auxiliary air valve.11% In addition, in the fourth embodiment, the fourth on-off valve may be any number of on-off valves, or it may be applied to cases where multiple on-off valves are abnormal. Although the opening area of the air valve was controlled in the embodiment, the same effect can be obtained even if the opening time of the air valve is controlled. a pneumatic actuator having first and second air chambers and a movable operating part located between the air chambers; and a pneumatic actuator connected in parallel that allows air to flow into the first air chamber divided by the operating part. A first air valve composed of at least two or more N1 on-off valves, and at least two or more N2 on-off valves connected in parallel that discharge air from the first air chamber. a second air valve;
a third air valve consisting of at least two or more N3 on-off valves connected in parallel that allows air to flow into the second air chamber; a fourth air valve composed of at least two or more N4 on-off valves, and controlling the opening amount of each of the air valves in order to allow air to flow into or flow into each of the air chamber groups. said first controlling the flow rate by
a first control drive having N1 valve drives for said second air valve; a second control drive having N2 valve drives for said second air valve; and said third control drive having N2 valve drives for said second air valve. a third control drive having N3 valve drives for said fourth air valve; a fourth control drive having N4 valve drives for said fourth air valve; and said operating part. a detection section that detects the position of the operating state of the air chamber group and the pressure applied to the operating section of the air chamber group; and an output signal of the detection section that detects the position of the operating section and the respective pressure applied to the operating section of the air chamber group. calculates an opening amount command value of the air valve, which is a control amount necessary for the operating section to move according to the target operating state, by inputting the pressure difference of and the target position of the operating section that is the target operating state; By providing an operation control unit that outputs an opening signal for driving the valve to the control drive unit of each of the air valves, the valve characteristics of the air valve are always linearized.
Q: By simplifying the operation control unit and control drive unit, and by providing an auxiliary function when an abnormality occurs in the on/off valve that makes up the air valve, flow rate can be controlled easily and accurately at all times, allowing high-speed height control to any target position. It becomes possible to easily realize accurate positioning operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例における空気圧駆動装置
の全体を示す構成@ 第2図は第1図に示す揺動形シリ
ンダを含む空気圧回路の説明久第3図は第1図の動作制
御部の中の開口量制御部の詳細説明文 第4図は第1図
の空気弁の詳細説明文 第5図は第1の実施例における
オンオフ弁によって構成される空気弁の弁特性医 第6
図は第1の実施例における分解能の異なるオンオフ弁に
よって構成される空気弁の弁特性医 第7図は第1図の
制御駆動部の詳細説明@ 第8図は本発明の第2の実施
例における空気圧駆動装置の全体を示す構成医 第9図
は第2の実施例における補助空気弁を付加した空気弁の
構成医 第10図は第2の実施例における補助空気弁の
弁特性医 第11図は本発明の第3の実施例における空
気圧駆動装置の全体を示す構成医 第12図は第3の実
施例における空気弁の構成医 第13図は第3の実施例
における開口面積が同じオンオフ弁によって構成される
空気弁の弁特性図 第14図は第3の実施例における主
空気弁と補助空気弁を有する空気弁の弁特性図 第15
図は本発明の第4の実施例における空気圧駆動装置の全
体を示す構成1第16図は第4の実施例における関口弁
変更部を有する空気弁の弁特性図 第17図は本発明の
第5の実施例における空気圧駆動装置の全体を示す構成
医 第18図は第5の実施例における差動動作をする空
気弁のそれぞれの弁特性図 第19図は第5の実施例に
おける差動動作指示部を有する空気弁の弁特性図 第2
0図は従来の空気圧駆動装置の一例の全体を示す構成@
 第21図は従来の空気圧駆動装置の他の一例の全体を
示す構成1第22図は従来の空気圧駆動装置のさらに他
の一例の全体を示す構成@ 第23図は従来例における
比例制御弁の弁特性図 第24図は従来例におけるオン
オフ弁によって構成される空気弁の弁特性図であも 1・・・揺動形シリンダ(空気圧アクチュエータ)、 
2・・・ベーン(動作部)、 3a、 3b・・・空気
塞 4・・・圧縮空気鳳5a、 5b、5c、5d・・
・空気弁、5a−1〜5a−11・・・オンオフ弁、 
5al、 5bl、 5cl、5dl−−−主空気兆 
5a2.5b2.5c2.5d2−−−補助空気弁、5
al−1〜5al −11・・・主空気弁のオンオフ弁
、5a2−1〜5a2−11・・・補助空気弁のオンオ
フ弁、 6a、6b・・・圧力センサ、 7・・・位置
センサ、8・・・良能 9a、9b、9c、9d・・・
制御駆動!9al〜9a−8・・・弁駆動服9a−12
、9b−12、9cm12、9d−12・・・弁駆動分
配龜 10−1〜10−5・・・動作制御@1loa・
・・開口量制御13 10b・・・開口量指令値判断K
  10c・・・オンオフ弁選択K  10d・・・開
口弁決定a 10e・・・開口信号出力K  10f・
・・オンオフ弁動作検査ff15−10g・・・開口補
助弁決定訊10h・・・開口数計算服 10i・・・開
口信号分配ff1L10J・・・開口弁変更ff1L 
 10k・・・関口弁差動動作指示虱 代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか2名第 図 、5L−一一墾気苛 6t−t〜Et−//−オンT7を 嬉 図 第 図 濤) [bl 第 図 、k、−・色気弁 第 図 第10図 4 ・−・ 6LL、Sb、5C,5eL 6a、6b ワ −・− ’7m、 9b、 9c、 q tt  −・4r謄i
□h@シ1ン〉夕゛ (9帆Ti−1クナエニータ) ji#[気)JF。 空截叶 圧カCンザ 十顔1ト仁ンザ 負荷 11す嗜−p19区11カ部 閉ロ46ゲl己部 第12図 5α−9気弁 5a/ −主9気弁 交2− 補II力空載弁 第16図 第18図 11> 第19図 第20図 第21図 第22図 第23図 O r −3 r−1 v、’−2 7+ 第24図 (aン iI (b)
Fig. 1 shows the overall configuration of the pneumatic drive device according to the first embodiment of the present invention; Fig. 2 shows the pneumatic circuit including the oscillating cylinder shown in Fig. 1; 4 is a detailed explanation of the opening amount control section in the operation control section. FIG. 4 is a detailed explanation of the air valve shown in FIG. 1. FIG. 6th
Figure 7 shows a detailed explanation of the control drive unit shown in Figure 1 @ Figure 8 shows a second embodiment of the present invention Fig. 9 shows the configuration of the pneumatic valve to which the auxiliary air valve is added in the second embodiment. Fig. 10 shows the valve characteristics of the auxiliary air valve in the second embodiment. Figure 12 shows the configuration of the pneumatic valve in the third embodiment of the present invention. Figure 13 shows the configuration of the pneumatic valve in the third embodiment. Figure 13 shows the configuration of the pneumatic valve in the third embodiment. Fig. 14 is a valve characteristic diagram of an air valve constituted by a valve. Fig. 14 is a valve characteristic diagram of an air valve having a main air valve and an auxiliary air valve in the third embodiment.
Figure 16 shows the overall configuration of a pneumatic drive device according to a fourth embodiment of the present invention. Figure 16 is a valve characteristic diagram of a pneumatic valve having a Sekiguchi valve changing section according to the fourth embodiment. Fig. 18 is a valve characteristic diagram of each pneumatic valve that operates differentially in the fifth embodiment. Fig. 19 shows the differential operation in the fifth embodiment. Valve characteristic diagram of a pneumatic valve with an indicator part 2
Figure 0 shows the overall configuration of an example of a conventional pneumatic drive device.
Figure 21 shows the overall configuration of another example of a conventional pneumatic drive device 1 Figure 22 shows the overall configuration of yet another example of a conventional pneumatic drive device @ Figure 23 shows the configuration of a proportional control valve in the conventional example Valve characteristic diagram Figure 24 is a valve characteristic diagram of a pneumatic valve constituted by an on-off valve in a conventional example.
2... Vane (operating part), 3a, 3b... Air block 4... Compressed air holder 5a, 5b, 5c, 5d...
・Air valve, 5a-1 to 5a-11...on/off valve,
5al, 5bl, 5cl, 5dl --- Main air sign
5a2.5b2.5c2.5d2---Auxiliary air valve, 5
al-1 to 5al-11... Main air valve on/off valve, 5a2-1 to 5a2-11... Auxiliary air valve on/off valve, 6a, 6b... Pressure sensor, 7... Position sensor, 8...Yoshino 9a, 9b, 9c, 9d...
Control drive! 9al~9a-8...Valve drive clothing 9a-12
, 9b-12, 9cm12, 9d-12... Valve-driven distribution barrel 10-1 to 10-5... Operation control @1loa.
...Opening amount control 13 10b...Opening amount command value judgment K
10c...On/off valve selection K 10d...Opening valve determination a 10e...Opening signal output K 10f・
・・On/off valve operation test ff15-10g・Opening auxiliary valve determination 10h・Opening number calculation clothes 10i・Opening signal distribution ff1L10J・Opening valve change ff1L
10k...Name of the agent responsible for instructing Sekiguchi valve differential operation Patent attorney Akira Okaji and two others Fig. ) [bl fig.
□h@Si1in〉Yu゛(9 sail Ti-1 Kuna Enita) ji# [Ki] JF. Air-cutting pressure force C, ten faces, one load, 11 sui-p19 section, 11 parts, closing part, 46, gel part, part 12, Figure 5α-9 air valve 5a/ - Main 9 air valve exchange 2- Supplement II Power empty valve Fig. 16 Fig. 18 Fig. 11> Fig. 19 Fig. 20 Fig. 21 Fig. 22 Fig. 23

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)空気が流入または流出し圧力が変化する第1と第
2の空気室と前記空気室の間にあり移動可能な動作部と
を有する空気圧アクチュエータと、前記動作部により分
割された第1の空気室に空気を流入する並列に接続され
た少なくとも2つ以上のN1個のオンオフ弁で構成され
る第1の空気弁と、第1の空気室から空気を流出する並
列に接続された少なくとも2つ以上のN2個のオンオフ
弁で構成される第2の空気弁と、第2の空気室に空気を
流入する並列に接続された少なくとも2つ以上のN3個
のオンオフ弁で構成される第3の空気弁と、第2の空気
室から空気を流出する並列に接続された少なくとも2つ
以上のN4個のオンオフ弁で構成される第4の空気弁と
、前記空気室群のそれぞれに空気を流入または流出する
ために前記空気弁のそれぞれの弁開口量を制御すること
により流量制御をする前記第1の空気弁に対してに1(
N1≧K1)個の弁駆動部と、前記弁駆動部と駆動させ
る前記オンオフ弁を接続する弁駆動部分配部とを有する
第1の制御駆動部と、前記第2の空気弁に対してK2(
N2≧K2)個の弁駆動部と、前記弁駆動部と駆動させ
る前記オンオフ弁を接続する前記弁駆動部分配部とを有
する第2の制御駆動部と、前記第3の空気弁に対してK
3(N3≧K3)個の弁駆動部と、前記弁駆動部と駆動
させる前記オンオフ弁を接続する前記弁駆動部分配部と
を有する第3の制御駆動部と、前記第4の空気弁に対し
てK4(N4≧K4)個の弁駆動部と、前記弁駆動部と
駆動させる前記オンオフ弁を接続する前記弁駆動部分配
部とを有する第4の制御駆動部と、前記動作部の動作状
態である位置と前記空気室群の動作部に加わるそれぞれ
の圧力を検出する検出部と、前記検出部の出力信号であ
る前記動作部の位置と前記空気室群の動作部に加わるそ
れぞれの圧力および目標動作状態である前記動作部の目
標位置を入力として前記動作部が前記目標動作状態に従
って移動するために必要な制御量である前記空気弁の開
口量指令値を計算し、前記空気弁を駆動させる開口信号
を前記空気弁のそれぞれの前記制御駆動部に出力する動
作制御部とを備え、前記動作制御部は、動作部の動作に
応じて決まる前記空気弁のそれぞれの弁開口量をその弁
開口量の大きさに応じてそれぞれ任意の個数の領域に分
け、前記開口量指令値が任意の個数の領域の中でどの領
域に属しているかを判断する開口量指令値判断部と、前
記空気弁のそれぞれの領域ごとに駆動させるオンオフ弁
の種類が個々のオンオフ弁の開口量の大きさが連続した
ものであり、オンオフ弁の個数は2個以上かつ前記空気
弁を構成する全オンオフ弁の個数未満と限定した中で任
意に決め、前記第1の空気弁においては、前記開口量指
令値判断部によって判断された前記開口量指令値の属す
る領域に応じて、前記N1個のオンオフ弁中の領域ごと
に決められた2個以上N1個未満のオンオフ弁のみ駆動
することを選択し、前記第2の空気弁においては、前記
開口量指令値判断部によって判断された前記開口量指令
値の属する領域に応じて、前記N2個のオンオフ弁中の
領域ごとに決められた2個以上N2値未満のオンオフ弁
のみ駆動することを選択し、前記第3の空気弁において
は、前記開口量指令値判断部によって判断された前記開
口量指令値の属する領域に応じて、前記N3個のオンオ
フ弁中の領域ごとに決められた2個以上N3個未満のオ
ンオフ弁のみ駆動することを選択し、前記第4の空気弁
においては、前記開口量指令値判断部によって判断され
た前記開口量指令値の属する領域に応じて、前記N4個
のオンオフ弁中の領域ごとに決められた2個以上N4個
未満のオンオフ弁のみ駆動することを選択するオンオフ
弁選択部と、前記オンオフ弁選択部によって選択された
オンオフ弁の中から前記開口量指令値に応じて駆動させ
るオンオフ弁を決定する開口弁決定部と、前記開口弁決
定部によって決定された開口する前記空気弁のそれぞれ
の前記制御駆動部の前記弁駆動部と前記弁駆動部分配部
に前記開口信号を出力する開口信号出力部を有している
ことを特徴とする空気圧駆動装置。 (2)第1の空気弁は弁要素開口量が個々に異なるN1
個のオンオフ弁を有し、第2の空気弁は弁要素開口量が
個々に異なるN2個のオンオフ弁を有し、第3の空気弁
は弁要素開口量が個々に異なるN3個のオンオフ弁を有
し、第4の空気弁は弁要素開口量が個々に異なるN4個
のオンオフ弁を有していることを特徴とする請求項1記
載の空気圧駆動装置。(3)第1のN1個のオンオフ弁
と、第2のN2個のオンオフ弁と、第3のN3個のオン
オフ弁と、第4のN4個のオンオフ弁の弁要素開口量は
公比2の等比数列になっていることを特徴とする請求項
1記載の空気圧駆動装置 (4)第1の空気弁はN1個のオンオフ弁で構成される
主空気弁と、M1個のオンオフ弁で構成される補助空気
弁を有し、第2の空気弁はN2個のオンオフ弁で構成さ
れる主空気弁と、M2個のオンオフ弁で構成される補助
空気弁を有し、第3の空気弁はN3個のオンオフ弁で構
成される主空気弁と、M3個のオンオフ弁で構成される
補助空気弁を有し、第4の空気弁はN4個のオンオフ弁
で構成される主空気弁と、M4個のオンオフ弁で構成さ
れる補助空気弁を有しており、第1の制御駆動部は、前
記第1の空気弁の補助空気弁に対してM1個の弁駆動部
を有し、第2の制御駆動部は、前記第2の空気弁の補助
空気弁に対してM2個の弁駆動部を有し、第3の制御駆
動部は、前記第3の空気弁の補助空気弁に対してM3個
の弁駆動部を有し、第4の制御駆動部は、前記第4の空
気弁の補助空気弁に対してM4個の弁駆動部を有してお
り、動作制御部は、前記空気弁の各々の前記主空気弁を
構成するオンオフ弁がそれぞれ正常に駆動するかどうか
を検査するオンオフ弁動作検査部と、前記補助空気弁を
構成するオンオフ弁の中から駆動するオンオフ弁を決定
する開口補助弁決定部を有しており、開口弁決定部にお
いて開口量指令値に応じて前記空気弁の主空気弁を構成
するオンオフ弁の中から駆動するオンオフ弁を決定し、
決定された前記主空気弁のオンオフ弁が前記オンオフ弁
動作検査部によって正常と判断された場合は、開口信号
出力部が、開口量指令値に応じて前記開口弁決定部によ
って決められた開口する前記空気弁の開口信号をそれぞ
れの前記制御駆動部の該当する弁駆動部に出力し、前記
オンオフ弁動作検査部によって異常と判断された場合は
、異常と判断された主空気弁のオンオフ弁の代わりとし
て駆動するオンオフ弁をそれぞれの前記補助空気弁の中
から開口補助弁決定部によって決定し、前記開口信号出
力部が、前記開口量決定部と前記開口補助弁決定部によ
って決められた開口する前記補助空気弁を有する前記空
気弁の前記開口信号をそれぞれの前記制御駆動部の該当
する弁駆動部に出力することを特徴とする請求項1記載
の空気圧駆動装置。 (5)第1の空気弁はそれぞれ弁要素開口量の同じL1
個のオンオフ弁を有し、第2の空気弁はそれぞれ弁要素
開口量の同じL2個のオンオフ弁を有し、第3の空気弁
はそれぞれ弁要素開口量の同じL3個のオンオフ弁を有
し、第4の空気弁はそれぞれ弁要素開口量の同じL4個
のオンオフ弁を有しており、第1の制御駆動部は、前記
第1の空気弁に対してL1個の弁駆動部を有し、第2の
制御駆動部は、前記第2の空気弁に対してL2個の弁駆
動部を有し、第3の制御駆動部は、前記第3の空気弁に
対してL3個の弁駆動部を有し、第4の制御駆動部は、
前記第4の空気弁に対してL4個の弁駆動部を有してお
り、動作制御部は、開口量指令値に応じて前記空気弁に
おいて駆動させるオンオフ弁の個数である開口数を計算
する開口数計算部と、前記空気弁の中の前記オンオフ弁
がそれぞれ正常に駆動するかどうかを検査するオンオフ
弁動作検査部と、前記開口数に応じて前記オンオフ弁動
作検査部で正常と検査された前記オンオフ弁の中から開
口するオンオフ弁を選択し、前記選択されたオンオフ弁
のそれぞれの前記制御駆動部の該当する弁駆動部に前記
開口信号を分配する開口信号分配部とを有していること
を特徴とする請求項1記載の空気圧駆動装置。 (6)動作制御部は、開口弁決定部が開口量指令値に応
じて空気弁の中の駆動するオンオフ弁を決定し、決定さ
れた前記空気弁の前記オンオフ弁がオンオフ弁動作検査
部によって正常と判断された場合は、開口信号出力部が
、前記開口弁決定部によって決められた開口する前記空
気弁の開口信号をそれぞれの制御駆動部の該当する弁駆
動部に出力し、決定された前記空気弁の前記オンオフ弁
が前記オンオフ弁動作検査部によって1つでも異常と判
断された場合は、異常と判断されたオンオフ弁以外の正
常なオンオフ弁の中から前記開口量指令値と前記オンオ
フ弁の弁要素開口量の和との差が最小となるようにオン
オフ弁を選択する開口弁変更部を有し、前記開口信号出
力部が、前記開口弁変更部によって選択された開口する
空気弁の開口信号をそれぞれの前記制御駆動部の該当す
る弁駆動部に出力することを特徴とする請求項1記載の
空気圧駆動装置。 (7)動作制御部は、開口弁決定部が開口量指令値に応
じて空気弁の中の駆動するオンオフ弁を決定し、決定さ
れた前記空気弁の前記オンオフ弁がオンオフ弁動作検査
部によって正常と判断された場合は、開口信号出力部が
、前記開口弁決定部によって決められた開口する前記空
気弁の開口信号をそれぞれの制御駆動部の弁駆動部に出
力し、決定された前記空気弁の前記オンオフ弁が前記オ
ンオフ弁動作検査部によって1つでも異常と判断された
場合は、流入側と流出側の2つの前記空気弁を同時に正
確な開口量の制御できる領域で駆動させ、2つの前記空
気弁の弁開口量の差によって求める弁開口量を得るよう
に前記開口量指令値に応じて駆動するオンオフ弁を2つ
の前記空気弁のオンオフ弁から選択する開口弁差動動作
指示部を有し、前記開口信号出力部が、前記開口弁差動
動作指示部によって選択された開口する前記空気弁の開
口信号をそれぞれの前記制御駆動部の該当する弁駆動部
に出力することを特徴とする請求項1記載の空気圧駆動
装置。 (8)検出部は、空気室群の動作部の位置と速度と前記
空気室群の動作部に加わるそれぞれの圧力を検出する位
置速度圧力検出部であり、動作制御部は、前記位置速度
圧力検出部の位置と速度とそれぞれの圧力の差を入力と
して動作部が目標動作状態にしたがって移動するために
必要な開口量指令値を計算は、開口信号を空気弁のそれ
ぞれの制御駆動部に出力することを特徴とする請求項1
記載の空気圧駆動装置。 (9)検出部は、空気室群の動作部の速度と前記空気室
群の動作部に加わるそれぞれの圧力を検出する速度圧力
検出部であり、動作制御部は、前記速度圧力検出部の速
度とそれぞれの圧力の差および目標動作状態である前記
動作部の目標速度を入力として動作部が目標動作状態に
したがって移動するために必要な開口量指令値を計算は
、開口信号を空気弁のそれぞれの制御駆動部に出力する
ことを特徴とする請求項1記載の空気圧駆動装置。 (10)空気弁の弁開口量は、開口しているオンオフ弁
の開口面積の和であり、開口量指令値は前記空気弁への
開口面積指令値であり、制御駆動部がオンオフ弁の開口
個数を制御することにより流量を制御することを特徴と
する請求項1記載の空気圧駆動装置。 (11)空気弁の弁開口量は、開口しているオンオフ弁
の開口時間の和であり、開口量指令値は前記空気弁への
開口時間指令値であり、制御駆動部がオンオフ弁の開口
個数を制御することにより流量を制御することを特徴と
する請求項1記載の空気圧駆動装置。
[Scope of Claims] (1) A pneumatic actuator having first and second air chambers into which air flows in or out and whose pressure changes, and a movable operating section located between the air chambers, and the operating section. A first air valve composed of at least two or more N1 on/off valves connected in parallel, which allows air to flow into the first air chamber divided by the air chamber, and a first air valve which flows out the air from the first air chamber. a second air valve composed of at least two or more N2 on/off valves connected in parallel; and at least two or more N3 on/off valves connected in parallel that flow air into the second air chamber. a third air valve consisting of a valve; a fourth air valve consisting of at least two or more N4 on-off valves connected in parallel that discharge air from the second air chamber; 1 (1) for the first air valve that controls the flow rate by controlling the opening amount of each of the air valves in order to allow air to flow into or out of each of the chamber groups.
a first control drive section having N1≧K1) valve drive sections and a valve drive section connecting the valve drive section and the on-off valve to be driven; (
a second control drive section having N2≧K2) valve drive sections and the valve drive section connecting the valve drive section and the on-off valve to be driven; and the third air valve. K
a third control drive section having three (N3≧K3) valve drive sections and the valve drive section connecting the valve drive section and the on-off valve to be driven; In contrast, a fourth control drive section having K4 (N4≧K4) valve drive sections and the valve drive section distribution section that connects the valve drive section and the on-off valve to be driven; and an operation of the operation section. a detection section that detects the position of the operating section and the respective pressures applied to the operating section of the air chamber group, and output signals of the detection section that are the position of the operating section and the respective pressures applied to the operating section of the air chamber group; and calculates the opening amount command value of the air valve, which is a control amount necessary for the movement part to move according to the target operation state, by inputting the target position of the operation part that is the target operation state, and an operation control section that outputs an opening signal for driving to the control drive section of each of the air valves, and the operation control section controls the opening amount of each of the air valves determined according to the operation of the operation section. an opening amount command value determination unit that divides the valve opening amount into an arbitrary number of regions according to the size of the opening amount, and determines to which region among the arbitrary number of regions the opening amount command value belongs; The types of on-off valves to be driven for each region of the air valve are those in which the opening amounts of the individual on-off valves are continuous, and the number of on-off valves is two or more and all the on-off valves that make up the air valve are In the first air valve, the number of N1 on/off valves is determined according to the area to which the opening amount command value determined by the opening amount command value determining section belongs. The second air valve selects to drive only 2 or more and less than N1 on-off valves determined for each area, and in the second air valve, the opening amount command value determined by the opening amount command value determining section is selected. selects to drive only the on-off valves determined for each region among the N2 on-off valves, which have a value of 2 or more and less than the N2 value, according to the region to which the third air valve belongs; Selecting to drive only 2 or more and less than N3 on-off valves determined for each region among the N3 on-off valves according to the region to which the opening amount command value determined by the command value determining section belongs. , in the fourth air valve, two or more air valves are determined for each region among the N4 on-off valves according to the region to which the opening amount command value determined by the opening amount command value determining section belongs. an on-off valve selection unit that selects to drive only less than N4 on-off valves; and an opening valve that determines an on-off valve to be driven from among the on-off valves selected by the on-off valve selection unit according to the opening amount command value. a determining unit; and an opening signal output unit that outputs the opening signal to the valve driving unit and the valve driving portion distribution unit of the control driving unit of each of the air valves to be opened determined by the opening valve determining unit. A pneumatic drive device characterized by: (2) The first air valve has an individual valve element opening amount N1
The second air valve has N2 on-off valves each having a different valve element opening amount, and the third air valve has N3 on-off valves each having a different valve element opening amount. 2. The pneumatic drive device according to claim 1, wherein the fourth pneumatic valve has N4 on/off valves each having a different valve element opening amount. (3) The opening amounts of the valve elements of the first N1 on-off valves, the second N2 on-off valves, the third N3 on-off valves, and the fourth N4 on-off valves are at a common ratio of 2 (4) The pneumatic drive device according to claim 1, wherein the first air valve is a main air valve composed of N1 on-off valves, and M1 on-off valves. The second air valve has a main air valve composed of N2 on-off valves, an auxiliary air valve composed of M2 on-off valves, and a third air valve has an auxiliary air valve composed of M2 on-off valves. The valve has a main air valve consisting of N3 on-off valves and an auxiliary air valve consisting of M3 on-off valves, and the fourth air valve is a main air valve consisting of N4 on-off valves. and an auxiliary air valve composed of M4 on-off valves, and the first control drive section has M1 valve drive sections for the auxiliary air valves of the first air valve. , the second control drive has M2 valve drives for the auxiliary air valves of the second air valve, and the third control drive has M2 valve drives for the auxiliary air valves of the third air valve. The fourth control drive unit has M4 valve drive units for the auxiliary air valve of the fourth air valve, and the operation control unit has M3 valve drive units for the auxiliary air valve of the fourth air valve. , an on-off valve operation inspection unit that tests whether each of the on-off valves forming the main air valve of each of the air valves operates normally; and an on-off valve that is driven from among the on-off valves forming the auxiliary air valve. an opening auxiliary valve determining unit for determining the opening amount, and the opening valve determining unit determines an on-off valve to be driven from among the on-off valves constituting the main air valve of the air valve according to the opening amount command value;
When the determined on-off valve of the main air valve is determined to be normal by the on-off valve operation inspection section, the opening signal output section opens the opening determined by the opening valve determining section according to the opening amount command value. The opening signal of the air valve is output to the corresponding valve drive unit of each of the control drive units, and if the on/off valve operation inspection unit determines that the operation is abnormal, the on/off valve of the main air valve determined to be abnormal is output. An on-off valve to be driven as a substitute is determined by an opening auxiliary valve determining section from among the respective auxiliary air valves, and the opening signal output section is configured to open the on/off valve determined by the opening amount determining section and the opening auxiliary valve determining section. 2. The pneumatic drive device according to claim 1, wherein the opening signal of the pneumatic valve having the auxiliary pneumatic valve is outputted to a corresponding valve drive of each of the control drives. (5) The first air valves each have the same valve element opening amount L1
The second air valve has L2 on-off valves each having the same valve element opening amount, and the third air valve has L3 on-off valves each having the same valve element opening amount. The fourth air valve has L4 on-off valves each having the same valve element opening amount, and the first control drive section has L1 valve drive sections for the first air valve. and the second control drive has L2 valve drives for the second air valve, and the third control drive has L3 valve drives for the third air valve. a valve drive, the fourth control drive;
The fourth air valve has L4 valve drive units, and the operation control unit calculates the number of openings, which is the number of on/off valves to be driven in the air valve, according to the opening amount command value. an opening number calculation section, an on-off valve operation inspection section that inspects whether each of the on-off valves in the air valve operates normally, and an on-off valve operation inspection section that inspects whether the on-off valve operation is normal depending on the opening number. an opening signal distribution unit that selects an on-off valve to be opened from among the on-off valves selected and distributes the opening signal to a corresponding valve drive unit of the control drive unit of each of the selected on-off valves. The pneumatic drive device according to claim 1, characterized in that: (6) In the operation control unit, the opening valve determination unit determines an on-off valve to be driven in the air valve according to the opening amount command value, and the on-off valve of the determined air valve is checked by the on-off valve operation inspection unit. If it is determined to be normal, the opening signal output unit outputs an opening signal for the air valve to be opened determined by the opening valve determining unit to the corresponding valve drive unit of each control drive unit, and If even one of the on-off valves of the air valve is determined to be abnormal by the on-off valve operation inspection unit, the opening amount command value and the on-off valve are determined from among normal on-off valves other than the on-off valve determined to be abnormal. an opening valve changing unit that selects an on/off valve such that a difference between the valve element opening amount and the sum of opening amounts of valve elements of the valve is minimized; 2. The pneumatic drive device according to claim 1, wherein the opening signal is output to a corresponding valve drive section of each of the control drive sections. (7) In the operation control unit, the opening valve determination unit determines an on-off valve to be driven in the air valve according to the opening amount command value, and the on-off valve of the determined air valve is checked by the on-off valve operation inspection unit. If it is determined to be normal, the opening signal output section outputs an opening signal for the air valve to be opened determined by the opening valve determining section to the valve drive section of each control drive section, and If even one of the on-off valves of the valve is determined to be abnormal by the on-off valve operation inspection unit, the two air valves on the inflow side and the outflow side are simultaneously driven in a region where the opening amount can be controlled accurately, An opening valve differential operation instruction unit that selects an on/off valve to be driven according to the opening amount command value from the on/off valves of the two air valves so as to obtain the valve opening amount determined by the difference in the valve opening amount of the two air valves. , wherein the opening signal output section outputs an opening signal for the air valve to be opened selected by the opening valve differential operation instruction section to a corresponding valve driving section of each of the control driving sections. The pneumatic drive device according to claim 1. (8) The detection unit is a position, velocity and pressure detection unit that detects the position and velocity of the operating unit of the air chamber group and the respective pressures applied to the operating unit of the air chamber group, and the operation control unit is configured to detect the position, velocity, and pressure of the operating unit of the air chamber group. Calculates the opening amount command value necessary for the operating section to move according to the target operating state using the position and speed of the detection section and the difference between the respective pressures as input, and outputs an opening signal to each control drive section of the air valve. Claim 1 characterized in that
Pneumatic drive device as described. (9) The detection section is a speed pressure detection section that detects the speed of the operating section of the air chamber group and the respective pressures applied to the operating section of the air chamber group, and the operation control section is configured to detect the speed of the operating section of the air chamber group. Calculate the opening amount command value necessary for the operating section to move according to the target operating state by inputting the difference between the respective pressures and the target speed of the operating section that is the target operating state. 2. The pneumatic drive device according to claim 1, wherein the pneumatic drive device outputs an output to a control drive unit. (10) The valve opening amount of the air valve is the sum of the opening areas of the on-off valves that are open, and the opening amount command value is the opening area command value for the air valve, and the control drive unit 2. The pneumatic drive device according to claim 1, wherein the flow rate is controlled by controlling the number of pneumatic drive devices. (11) The valve opening amount of the air valve is the sum of the opening times of the on-off valves that are open, and the opening amount command value is the opening time command value for the air valve, and the control drive unit 2. The pneumatic drive device according to claim 1, wherein the flow rate is controlled by controlling the number of pneumatic drive devices.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012528279A (en) * 2009-05-29 2012-11-12 メッツォ ペーパー インコーポレイテッド Digital hydraulic pressure control device
JP2013054419A (en) * 2011-09-01 2013-03-21 Miura Co Ltd Flow rate regulator
JP5244383B2 (en) * 2005-03-31 2013-07-24 独立行政法人科学技術振興機構 Actuator using fluid cylinder and control method thereof
CN108730248A (en) * 2018-07-24 2018-11-02 中国航空制造技术研究院 A kind of pneumatic actuating device for composite material multifibres Shu Duli severings

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